Thả một thỏi sắt có \(m{}_1 = 2kg\) ở nhiệt độ \({140^0}C\) vào một xô nước chứa \({m_2} = 4,5kg\) nước. Sau khi cân bằng nhiệt độ cuối cùng là \({27^0}C\). Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường. Biết nhiệt dung riêng của sắt, nước lần lượt là \(460J/kg.K,4200J/kg.K\). Nhiệt độ ban đầu của nước là:
Trả lời bởi giáo viên
+ Gọi nhiệt độ ban đầu của nước là \({t_0}\)
- Nhiệt lượng của thỏi sắt tỏa ra là: \({Q_1} = {m_1}{c_1}\Delta {t_1} = 2.460\left( {140 - 27} \right) = 103960J\)
- Nhiệt lượng mà nước thu vào: \({Q_2} = {m_2}{c_2}\Delta {t_2} = 4,5.4200\left( {27 - {t_0}} \right)\)
+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
\(\begin{array}{l}{Q_1} = {Q_2} \leftrightarrow 103960 = 4,5.4200\left( {27 - {t_0}} \right)\\ \to {t_0} = 21,{5^0}C\end{array}\)
Vậy nhiệt độ ban đầu của nước là: \({t_0} = 21,{5^0}C\)
Hướng dẫn giải:
+ Sử dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra, thu vào: \(Q = mc\Delta t\)
+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: \({Q_{toa}} = {Q_{thu}}\)